SuperQuark ci porterà a fare un viaggio in due puntate per conoscere la storia della terra. Con dieci immaginarie finestre- telecamere sul passato sarà scandito il tempo nella formazione del nostro pianeta. Siamo a 13 miliardi e 720 milioni di anni fa. Non si sa cosa ci fosse prima, ma è certo che c’era una concentrazione di energia inimmaginabile che ha provocato il Big Bang. Già nei primi istanti sono accadute cose fondamentali. Si sono formati lo spazio, il tempo e la gravità. Un onda d’urto ha fatto espandere lo spazio da un puntino a quello che oggi è il nostro pianeta. Il prof. Giovanni Bignami, astrofisico di Roma, ci aiuta a capire come si sono formati lo spazio e il tempo. Prima del Big Bang il concetto di tempo non esisteva quindi non è si può rispondere alla domanda “cosa c’era prima?”. Nei primissimi momenti si sono formate anche le particelle della materia, a temperature altissime. Ma come è possibile che da un puntino di energia sia uscita l’enorme quantità di materia che è il nostro universo?
Curiosamente immaginiamo il Big Bang come una gigantesca esplosione ma in realtà un ipotetico testimone non avrebbe visto nulla perché la luce è apparsa molte migliaia di anni più tardi. Sono passati circa 380 mila anni, si è raffreddata la materia ed è apparsa la luce. Tutto quello che è accaduto prima si è svolto al buio. La comparsa della luce è stata fotografata. Nel 1964 tre ricercatoti degli Stati Uniti hanno messo a punto un antenna radio e hanno sentito un’interferenza. Il ronzio proveniva dal cielo ed era l’eco del Big Bang. Michio Kaku, fisico teorico, lo conferma. Questa teoria è stata confermata anche da altri studiosi. Nel Big Bang c’era anche l’antimateria che è un atomo di idrogeno al contrario. Potrebbe esistere teoricamente un anti-universo, ma non c’è nessuna evidenza. Dopo 200 milioni di anni la nube di gas si è condensata formando le stelle, un’infinità, ma si trattava solo di alcune della nostra galassia che sono circa 2-300 milioni. Noi siamo davvero un puntino nell’universo, con distanze abissali e mondi irraggiungibili anche alla velocità della luce (che ci impiega un secondo dalla terra alla Luna).
Da una galassia all’altra ci impiega miliardi di miliardi di anni. Alle conoscenze attuali i mondi lontani non li potremo mai visitare. Pare però che l’universo si sia espanso a una velocità maggiore della luce. Il prof. Bignami ha detto che l’universo è “liscio” cioè uniforme, una caratteristica che è stata definita “dell’inflazione”: Quello che si espande a una velocità oltre a quella della luce è definito “spazio”. Sapere come si “accende” una stella vuole dire conoscere i processi di nascita di altri corpi celesti. La nostra stella è il Sole che ha 4,5 miliardi di anni. Si può dimostrare il principio di accensione con una pompa della bicicletta. Basta tappare il buco di fuoriuscita dell’aria che con la pressione la surriscalda. Le altissime temperature del Sole provocano una fusione nucleare pari a 1 miliardo di bombe atomiche ogni secondo. La forza di gravità fa si che si eviti un’esplosione totale che invece comprime e genera le altissime temperature. Alcune stelle muoiono prematuramente “uccise” da altre stelle. La luce che vediamo è spesso formata da gruppi di stelle e se orbitano troppo vicine una delle due può soccombere. A volte entrambe spariscono sconvolgendo il sistema binario e altre esplodono perché sono troppo grandi. La temperatura diventa così alta che genera un’esplosione incredibile provocando la nascita di una super-nova.
Queste esplosioni hanno reso possibile la vita sulla terra. I buchi neri, invece, sono dei vortici che risucchiano tutto quello che hanno intorno: stelle, pianeti, ecc. Un buco nero può avere grandissime estensioni ed è una sorta di sasso con un peso specifico superiore a quello terrestre. Anche nella nostra galassia c’è un enorme buco nero, 10 volte più grande del sole e milioni di volte più pesante e non è l’unico. In realtà l’universo è cosparso di buchi neri che si sono formati con il Big Bang, e sono qualcosa di molto comune. Tutte le galassie ce l’hanno e a volte raggiungono dimensioni inimmaginabili. La furia del risucchio è irresistibile. Le galassie si scontrano e anche la galassia di Andromeda si sta avvicinando alla via Lattea. Gli studiosi hanno previsto che i due buchi neri formeranno un gorgo fortissimo, ma questo avverrà tra circa 5 miliardi di anni. Nessuno sa cosa c’è oltre il buco nero. Una ipotetica missione non potrebbe realizzarsi perché la navicella si polverizzerebbe. La nuova frontiera degli astrofisici di oggi è quello di riuscire a vedere quello che non è visibile.
La materia in realtà è invisibile. La rotazione delle galassie è superiore a quella che dovrebbe essere normalmente. Esiste quindi delle materia che non riusciamo a vedere, ed esiste perché si vedono gli effetti. La materia oscura corrisponderebbe soltanto al 26% mentre la materia solo al 4%, rimane un misterioso 70%. Le galassie si stanno progressivamente allontanando ma di recente si è fatta una sconcertante scoperta e cioè che l’espansione delle galassie sta accelerando in tutto l’universo. Si chiama “energia oscura” ed è quella che funziona al contrario della gravità, che invece di attirare respinge, ed è forse quel 70% mancante. C’è ancora tanto da scoprire sull’universo, cose sempre più complicate anche se la quantità di conoscenze che sono state acquisite in una sola generazione sono considerevoli. L’astronomia già in passato era capace di scoprire cose utili. Se si risale al ‘600 si usava un semplice cannocchiale ed è con questo che Galileo scopri i crateri della luna. Scoprì 4 satelliti di Giove confermando la teoria copernicana. Si credeva che tutti i pianeti girassero intorno alla terra. Eratostene, un antico scienziato greco, riuscì a calcolare la circonferenza terrestre avvicinandosi incredibilmente alla misura giusta.
Paco Lanciano ha spiegato come ha fatto Eratostene ad effettuare questa misurazione. Scrisse due libri per descrivere il suo esperimento, andati perduti, che in ogni caso fu incredibilmente preciso. Tolomeo, riprendendo questi dati, immaginò una terra più piccola. Colombo si basò sui suoi calcoli pensando che la Spagna e la Cina fossero molto vicine, ma in mezzo c’era l’America, che fu appunto scoperta per caso. Si passa poi a capire come è nato il nostro pianeta, la Terra: l’universo è buio, spaventosamente nero, perché le onde elettromagnetiche non possono essere viste da chi non ha la capacità come l’uomo. C’è anche profondo silenzio perché i rumori senza gravità non si propagano. Cinque miliardi di anni fa stava nascendo la nostra stella, circondata da tanta polvere e del nostro pianeta non c’è ancora traccia. La gravità poi ha condensato le rocce e la polvere formando la terra in milioni di anni. C’erano almeno altri 100 pianeti che giravano intorno al sole che si sono persi. Gli scienziati hanno messo a punto dei progetti per osservare le comete. La missione Rosetta riuscì nell’intento di analizzare una cometa senza coda. Sulla cometa fu scoperta acqua congelata e Rosetta continuerà a seguire la cometa ancora per molto tempo per capire le origini del sistema solare. Tutti i materiali che giravano nel cosmo si sono aggregati e hanno formato i corpi celesti.
Il nostro pianeta somigliava all’inferno 4 miliardi e mezzo di anni fa. Non c’era ossigeno, tutto era fuoco, l’aria tossica, coperto di magma, un infinito oceano di lava. Ancora oggi quel fuoco non si è placato. La crosta terreste è spessa solo 35 km e noi galleggiamo letteralmente su un oceano di magma, su “zatteroni” che sono i continenti. In Italia ci sono molti laghi di origine vulcanica. Anche la luna non c’era 4 miliardi e mezzo di anni fa. Dagli scontri tra pianeti, come è accaduto anche al nostro pianeta, con un altro corpo celeste, chiamato Tejia grande quanto Marte, si è formata la luna. Lo scontro tra i pianeti provocò quasi la loro liquefazione. In soli 1000 anni i detriti che formano un anello diedero vita alla nostra luna. Finalmente il sole ha cominciato a sorgere, ma un giorno durava solo 6 ore. La terra cominciava a raffreddarsi. Esistono delle tracce di questo impatto. La missione sulla luna riportò 382 kg di rocce, sassi, polvere conservati a Huston. Lo studio di questi materiali ha rivelato che somigliano molto a quelli della terra. Questo conferma la teoria della nascita della luna. Il prof. Giovanni De Maria analizzando sassi lunari ritrovati nell’Antartide ebbe l’idea di gassificare le pietre per scoprire l’origine. Le pietre contenevano ossigeno, che potrebbe essere utile in un’ipotetica “conquista” della luna. Intorno a Saturno, invece, gli anelli sono formati da piccoli iceberg rocciosi di varie dimensioni ed è questo lo sciame di detriti che ha formato i pianeti. Su Venere si è scoperto che ci sono tanti vulcani inattivi, montagne come sulla terra, con una crosta comunque caldissima. Marte invece è freddo, con un gran canyon enorme, culla di giganteschi laghi. Ancora oggi ci sono detriti nello spazio e ogni anno cadono 40 mila tonnellate di detriti e polvere cosmica sulla terra. Sono pesantissimi perché composti di ferro e nichel. Due esemplari che arrivano dal museo di Torino in studio appaiono come ammassi fusi di roccia.
Risalendo a 3.9 milioni di anni fa nei cristalli c’erano minuscole gocce d’acqua. Il bombardamento durò 20 milioni anni e l’acqua si raccolse negli oceani, raffreddando la superficie, sufficiente a formare una crosta. Ogni goccia di acqua che vediamo ha milioni di anni, ha percorso miliardi di km per arrivare fino a noi. In realtà gli oceani sono un sottilissimo velo d’acqua sulla crosta. Tra 5 e 7 milioni di anni fa il Mediterraneo si prosciugò progressivamente per la chiusura dello stretto di Gibilterra. Sulla terra ricoperta dalle acque cominciarono a spuntare ovunque vulcani formano le prime isole che si unirono e formeranno le terre emerse. Continuò il bombardamento cosmico di meteoriti che portò minerali, proteine primitive fino alle profondità oceaniche. Contenevano anche amminoacidi. Secondo alcune teorie sono questi meteoriti che hanno formato il “brodo primordiale” della vita. Altre teorie dicono che la vita invece si sia formata nelle profondità degli oceani fra 3,8 e 3,4 miliardi di anni fa. In quest’era sotto gli oceani l’acqua è fredda, popolata di comignoli da dove fuoriesce materiale primordiale che formava delle torri.
Compaiono quindi i primi batteri monocellulari. Il segreto della vita è stata l’apparizione della molecola del DNA, che permette agli organismi viventi per riprodursi. La riproduzione ha dato vita a organismi capaci di adattarsi alla vita e alle condizioni del pianeta. La fotosintesi è la svolta avvenuta prima sott’acqua e poi sulla terra ferma per dare avvio alla vita. Nei fondali avremmo visto la “stromatolite” che dava vita all’ossigeno in tempi lunghissimi. In questo periodo l’ossigeno era come qualcosa di tossico che sarà trasformato in qualcosa di indispensabile. Quando respiriamo dobbiamo ringraziare le colonie di batteri. Tre miliardi dopo questa diffusione dell’ossigeno ancora non si sono create forme di vita più complesse. Sono “solo” batteri hanno la capacità di sopravvivere ovunque. E’ questa capacità di sopravvivere dei batteri che ha fatto pensare a forme di vita extraterrestri. Si è scavato su Marte per cercare la presenza di batteri ma non si è trovata nessuna traccia. Dove c’è acqua c’è vita ma per ora non ci sono state scoperte considerevoli. Da tempo si stanno cercando pianeti simili alla terra. Geoffrey Marcy, astronomo della California, sostiene che ci siano molti pianeti simili alla terra ma ancora abbiamo trovato solo alcuni pianeti con la sonda Keplero. Nessun pianeta però è a uno stadio dove può ospitare la vita. Per avere risposte ci vogliono strumenti anche più potenti. La scienza pensa che sia possibile l’esistenza di altre forme di vita, ma non di intelligenze avanzate perché dipende dal “momento” in cui si conosce una forma di vita.
Replica Superquak, puntata 11 giugno 2015: come vederla in video streaming – E’ possibile vedere o rivedere la puntata di Superquark andata in onda ieri, 11 giugno 2015, grazie al servizio di video streaming disponibile su Rai.tv, cliccando qui.
